JPS6381632A - 光デイスクの記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスクの構成を簡単化する方法として、情報の記録
と消去に同一光源から照射される楕円ビームを用い、照
射時間を変えて行う記録方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は装置構成を簡単化した光ディスクの記録方法に
関する。

光ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を行う
メモリであり、記録容量が大きく非接触で記録と再生を
行うことができ、また塵埃の影響を受けないなど優れた
特徴を備えている。

すなわち、レーザ光はレンズによって直径が約１μｍの
微小スポットに絞り込むことが可能であり、従って１ピ
ントの情報記録に要する面積が１μｍ　を程度で足りる
。

そのため磁気ディスク或いは磁気テープが１ビツトの情
報記録に数１０〜数１００μｍ２の面積が必要なのと較
べて蟲かに少なくて済み、従って大容量記録が可能であ
る。

このように優れた特性を備えた光ディスクは記録媒体と
して低融点金属を用い、情報の記録を穴の有無により行
う追記型メモリ　（Ｗｒｔｔｅ　０ｎｃｅ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）以外に結晶−結晶間あるいは結晶−非晶質（アモル
ファス）間の反射率の差を利用した書き換え可能なメモ
リ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）　も開発されて
いる。

本発明は結晶−結晶間の反射率の差を利用する後者のメ
モリの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

発明者はかねてよりインジウム（Ｉｎ）−アンチモン（
Ｓｂ）系の合金膜を記録媒体とする結晶−結晶相転移型
の書き換え可能なメモリを提唱しており、。

これを使用した光ディスクについて出願を行っている。

例えば特開昭６ｌ−１３４９２５（昭和６１．０６．２
３日付け）。

特開昭６１−１３４９４４　（昭和６１．０６．２３日
付け）。

このＩｎ−５ｂ系記録媒体の特徴はＩｎ−Ｓｂ金属間化
合物とｓｂ金金属からなる固溶体が熱エネルギーの付与
条件によりｓｂ金属原子の分散状態が異なり、この状態
の相違により反射率が異なることを利用するものである
。

例えばＩｎとｓｂとの原子量比が４０　：　６０で膜厚
が１０００人のＩｎ−５ｂ　薄膜を記録媒体とする光デ
ィスクについて半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を用い
、出力１０ｍＷ、パルス幅２００ｎｓの条件で照射する
と、記録媒体の反射率は約３０％であるのに対し、被照
射部の反射率は約４０％に増加する。

一方、この被照射部に出力５ｍＷ、パルス幅８００ｎＳ
のレーザ光を照射すると、被照射部の反射率は約３０％
の照射前の値に戻る。

然し、２ｍ−の出力のレーザ光を照射したのでは被照射
部の反射率は変化しない。

すなわち、Ｉｎ−Ｓｂ合金薄膜からなる記録媒体には結
晶状態の変化を生ずるエネルギーレベルが存在し、この
レベルの上と下とでは結晶状態が違って反射率が異なり
、またエネルギーの付与条件により相互に変えることが
可能である。

ここで、反射率が相違する理由はＩｎ−Ｓｂ金属間化合
物（ＩｎｓｏＳｂｓ。）とｓｂとの固溶状態の相違に起
因している。

すなわち、ＸｖＡ回折によると低反射率部（３０％部）
ではＩｎ５ｏＳｂ５゜の回折線が強く現れ、ｓｂの回折
線は弱い。

一方、高反射率部（４０％部）ではｓｂの回折線のほう
がＩｎ５゜Ｓｂ、。よりも強く現れている。

ここで、純粋なＳｂ薄膜の反射率は約７０％であること
から高反射率部ではｓｂの析出量が多いことが判る。

また、電子顕微鏡により観察すると低反射率部（３０％
部）の記録媒体にはＩｎ−Ｓｂ金属間化合物（Ｉｎ、。

Ｓｂ、。）の中にｓｂが比較的均等に分散しているのに
対し、高反射率部（４０％部）ではｓｂ原子が凝集して
存在するのが認められる。

このような現象を利用し、高反射率部が形成できるレー
ザ光の照射条件を記録条件とし、照射によっても高反射
率が変わらない照射条件を再生条件とし、低反射率化し
得る条件を消去条件として光ディスクが開発されている
。

すなわち、光デイスク基板上に約１．６μｍのピッチで
同心円状あるいはスパイラル状に形成されている案内溝
（プリグループ）に沿って径１μｍのレーザ光を間歇的
に照射し、ビット径１μｍ、ビット−ビット間の間隙１
μｍで情報の記録が行われている。

情報の記録・再生・消去はこのようにして行われている
が記録密度増大の要求は止む所はなく、より一層の高密
度化が望まれていた。

発明者はかかるＩｎ−５ｂ系の記録層について記録と消
去状態を研究した結果、１μｍ径のレーザ光の照射によ
って生じた１ビツトの中心部は高反射率状態となってい
るが、外周部は低反射率状態であり、これはレーザ光の
非照射部の記録層と光学的特性および結晶状態に差がな
いことを見出し、これを用いて第５図に示すような高密
度記録法を提案している。

すなわち、径１μｍのレーザ光を照射して得られる記録
ビットを従来は少なくとも１μｍの間隔を隔て＼配列す
ることにより情報を記録していたのに対し、重ね合わせ
て記録することにより高密度記録を行うものである。

すなわち、同図（Ａ）に示すように重ね合わせて記録す
る場合に各記録ビット１において斜線で示した中央には
高反射率部２があり、これに隣接する外周には低反射率
封部３がある。

ここで、低反射率部３の反射率はレーザ光の非照射部と
同じであるから記録ビット列は同図（Ｂ）に示すように
なる。

ここで、右端の記録ビットは情報の最終位置を示してい
る。

記録ビット１をこのように構成することにより情報の記
録密度を格段に高めることができた。

然し、従来より記録には円形レーザスポットを、また消
去には楕円形のレーザスポットが用いられており、その
ため記録と消去に別々レーザビームを必要とする煩わし
さがあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように情報の記録を記録ビットの部分的な重
ね書きを行う方法をとることにより記録密度の大幅な改
良が可能であるが、記録と消去に別々のレーザビームを
必要とする煩わしさが問題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は相変化型光ディスクへの情報の記録および
消去に当たって照射するレーザ光として、楕円形状のビ
ームを用い、情報の記録は消去に較べて高パワーで短時
間照射の条件下で行い、一方消去は記録に較べて低パワ
ーで長時間照射の条件下で同一の光源を用いて行う光デ
ィスクの記録方法により解決することができる。

〔作用〕

本発明は情報の記録と消去を共に楕円ビームで行うこと
により従来の懸案を解決するものである。

すなわち、今まで情報の記録に円形ビームを用い、消去
に楕円ビームを用いる理由は高密度化を行うためで、幅
約０．７　μｍの案内溝（プリグループ）に沿って径１
μｍの円形ビームを間歇的に照射することにより記録が
行われていたが、発明者が提案しているように部分的に
重複させて記録を行う場合は記録ビームは円形とする必
要はなく、楕円であっても差支えない。

第１図（Ａ）は本発明に係る楕円形の記録ビット５であ
って、円形の記録ビット１と同様に中央には高反射率部
２が、また外周には低反射率部３があり、この低反射率
部３の反射率および結晶状態は非照射領域と変わりがな
い。□ また、同図（Ｂ）に示すように楕円の長径よりも短い間
隔で照射して部分的に重ね書きすると重複位置で高反射
率部２の上に低反射率部３が重なった部分は低反射率部
３へと変化する。

それ故、第１図（Ｂ）のような記録ビット列は実質的に
は第３図のようになり、高密度化が行われる。

また、消去は長径が長（、低パワーのレーザビームを照
射して行うが、この照射部は第２図に示すように総てが
低反射率部３に変わる。

このように情報の記録と消去に楕円形のレーザビームを
用い、パワーと時間を調節することにより１個のレーザ
ビームで済ませることが可能となる。

〔実施例〕

表面に幅０．７　μｍ、ピンチ１．６μｍで同心円状に
形成された案内溝を備えた直径２０５ｉｎ（８インチ）
のガラス基板６を電子ビーム蒸着装置の基板取り付は部
にセントし、１０−’Ｐａ（パスカル）の真空中でガラ
ス基キ反を１１００ｒｐで回転させながらＩｎとｓｂを
共蒸着し、Ｉｎとｓｂの原子量％が４０　：　６０の固
溶体からなり厚さが１０００人の記録層８を作った。

なお、蒸着中は基板を１８０℃に保持して蒸着物を結晶
化させた。

次に、この上に保護膜８としてスピンコード決よりアク
リル酸エステルを５０μｍの厚さに塗布して第４図に示
す構成の光ディスクを形成した。

このようにして形成した光ディスクを４０Ｏｒｐｍで回
転させながら半径７５ｍｍの位置に短径１μｍ、長径４
μｍの楕円ビームを光学ステージを用いて集光させ、記
録ビットの書き込みは２００ｎｓ　、　２０ｍＷの条件
でレーザ照射を行い、光学顕微鏡で見て第３図のような
記録ビット列を形成することができた。

次に、消去は８００ｎｓ、　５　ｍＷの条件で行い全部
の記録ビット列を消去することができた。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により高密度記録ができ
ると共に、−個のレーザビームで情報の記録・再生・消
去が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る記録ビット列の模式図、第２図は
消去ビームを照射した状態を示す平面図、 第３図は本発明に係るビット列、 第４図は光ディスクの構成を示す断面図、第５図（Ａ）
、　　（Ｂ）は発明者が先に提案した記録ビット列、 である。 図において、 １．５は記録ビット、　　　２は高反射率部、３は低反
射率部、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相変化型光ディスクへの情報の記録および消去に楕円形
   状のレーザビームを用い、該レーザビームの長径よりも
   短いビーム間隔でレーザ光を照射して記録を行い、この
   際に情報の記録は消去に較べて高パワーで短時間照射の
   条件下で、また消去は記録に較べて低パワーで長時間照
   射の条件下で同一の光源を用いて行うことを特徴とする
   光ディスクの記録方法。